自動控制原理試題及參考答案

精心整理1.2.3.4.5.

參考答案及分標準一、單項選擇題（每小題1分，20）系統(tǒng)和輸入已知，求輸出并對動態(tài)特性進行研究，稱為（C）系統(tǒng)綜合系統(tǒng)辨識C.統(tǒng)分析D.系統(tǒng)設計慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的頻率特性在（A）上相等。幅頻特性的斜率最小幅值C.相位變化率穿越頻率通過測量輸出量，產生一個與輸出信號存在確定函數比例關系值的元件稱為（C）比較元件給定元件C.反饋元件D.放大元件ω從0變化到∞時，延遲環(huán)節(jié)頻率特性極坐標圖為（A）圓半圓C.橢圓D.雙曲線當忽略電動機的電樞電感后，以電動機的轉速為輸出變量，電樞電壓為輸入變量時，電動機可看作一個（B）比例環(huán)節(jié)微分環(huán)節(jié)C.積分環(huán)節(jié)D.慣性環(huán)節(jié)6.若系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為

10(5s

，則它的開環(huán)增益為（C）A.1C.5D.107.二階系統(tǒng)的傳遞函G(s)

5s

，則該系統(tǒng)是（B）臨界阻尼系統(tǒng)B.欠尼系統(tǒng)過阻尼系統(tǒng)D.零阻尼系統(tǒng)8.若保持二階系統(tǒng)的ζ不變，提高，則可以（B）提高上升時間和峰值時間B.少上升時間和峰值時間C.提高上升時間和調整時間D.減少上升時間和超調量19.一階微分環(huán)()，當頻時，則相頻特(j

)為（A）A.45°B.-45°C.90°D.-90°10.最小相位系統(tǒng)的開環(huán)增益越大，其（振蕩次數越多C.相位變化越小

D）B.穩(wěn)定裕量越大D.穩(wěn)態(tài)誤差越小11.設系統(tǒng)的特征方程ss5

，則此系統(tǒng)（A）穩(wěn)定

B.臨界穩(wěn)定

C.不穩(wěn)定

D.穩(wěn)定性不確定。12.某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為：G

(s5)

，當kC）時，閉環(huán)系統(tǒng)臨界穩(wěn)定。A.10B.2013.設系統(tǒng)的特征方程

，則此系統(tǒng)中包含正實部特征的個數有（C）A.0B.1C.214.單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數G

s

當輸入為單位階躍時則其位置誤差（）A.2B.0.2C.0.5D.0.0515.若已知某串聯校正裝置的傳遞函數(s)c

10s

，則它是一種（D）

12精心整理反饋校正12

B.相位超前校正C.相位滯—超前校正D.位滯后校正16.穩(wěn)態(tài)誤差與誤差信號(s)的函數關系為（B）sse()B.lim(s0C.elimEs)

D.sE(s)17.在對控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度無明確要求時，為提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性最方便的是（A）減小增益B.超校正滯后校正D.滯后超前18.相位超前校正裝置的奈氏曲線為（）圓B.上圓下半圓°弧線19.開環(huán)傳遞函數為sH()=

Ks(3)

,則實軸上的根軌跡為（C）A.(-3，∞)B.(0，)-∞，D.(3，20.在直流電動機調速系統(tǒng)中，霍爾傳感器是用作（B）反饋的傳感器。電壓電流C.位移D.速度二、填空題（每小題1分，共10）1.閉環(huán)控制系統(tǒng)又稱為反饋系統(tǒng)系統(tǒng)。2.一線性系統(tǒng)，當輸入是單位脈沖函數時，其輸出象函數與傳遞函數相同。3.一階系統(tǒng)當輸入為單位斜坡函數時，其響應的穩(wěn)態(tài)誤差恒為時間常數T（或常量）。4.控制系統(tǒng)線性化過程中，線性化的精度和系統(tǒng)變量的偏移程度有關。5.對于最小相位系統(tǒng)一般只要知道系統(tǒng)的開環(huán)幅頻特性就可以判斷其穩(wěn)定性。6.一般講系統(tǒng)的位置誤差指輸入是階躍信號所引起的輸出位置上的誤差。7.超前校正是由于正相移的作用，使截止頻率附近的相位明顯上升，從而具有較大的穩(wěn)定裕度。28.二階系統(tǒng)當共軛復數極點位于±45°線上時，對應的阻尼比為。29.PID節(jié)中的“指的是比例控制器。30.若要求系統(tǒng)的快速性好，則閉環(huán)極點應距虛軸越遠越好。1分，共15分）1、反饋控又稱偏差控制，其控制作用是通過給定值與反饋量的差值進行的。2、復合控有兩種基本形式：即按輸入的前饋復合控制和按擾動的前饋復合控制。3、兩個傳函數分別為(s)與的環(huán)節(jié)，以并聯方式連接，其等效傳遞函數(s)則G(s)為(s)+(s)（用(s)與G表示）。124、典型二系統(tǒng)極點分布如圖1所示，則無阻尼自然頻率

，阻尼比

，該系統(tǒng)的特征方程為

S2+2S+2=0

，該系統(tǒng)的單位階躍響應曲線為

衰減振動。5、若某系的單位脈沖響應為ttt，則該系統(tǒng)的傳遞函數G(s)為。

精心整理6、根軌跡始于

開環(huán)極點，終止于

開環(huán)零點。7、設某小相位系統(tǒng)的相頻特性為

0

T，該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為。8、PI控制器的輸入－輸出關系的時域表達式是，其相應的傳遞函數為，由于積分環(huán)節(jié)的引入，可以改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。2分，共20分1、采用負饋形式連接后，則(D)A、一定能使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定；B、系統(tǒng)動態(tài)性能一定會提高；C、一定能使干擾引起的誤差逐漸減小，最后完全消除；D、需要調整系統(tǒng)的結構參數，才能改善系統(tǒng)性能。2、下列哪措施對提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒有效果(A)。A、增加開環(huán)極點；B、在積分環(huán)節(jié)外加單位負反饋；C、增加開環(huán)零點；D、引入串聯超前校正裝置。3、系統(tǒng)特方程為

3

2

0，則系統(tǒng)

(C)A、穩(wěn)定；B、單位階躍響應曲線為單調指數上升；C、臨界穩(wěn)定；D、右半平面閉環(huán)極點。4、系統(tǒng)r(t)

2

作用下的穩(wěn)態(tài)誤e，說明A)A、型2B、系統(tǒng)不穩(wěn)定；C、輸入幅值過大；D、閉環(huán)傳遞函數中有一個積分環(huán)節(jié)。5、對于以情況應繪制0°根軌跡的是D)A、主反饋口符號為“-”；B、外的其他參數變化時；rC、非單位反饋系統(tǒng)；D、根軌跡方程（標準形式）G(H(s)6、開環(huán)頻性能指標中的相角裕對應時域性能指標(A)。A、超

B、穩(wěn)態(tài)誤

ss

C、調整時t

s

D、峰值時t

7、已知開幅頻特性如圖示，則圖中不穩(wěn)定的系統(tǒng)是(B)。系統(tǒng)①

精心整理系統(tǒng)②

系統(tǒng)③圖2A、系統(tǒng)

B、系統(tǒng)②

C、系統(tǒng)③

D、都不穩(wěn)定8、若某最小相位系統(tǒng)的相角裕，則下列說法正確的是(C)。A、不穩(wěn)定；B、只有當幅值裕度

k

時才穩(wěn)定；C、穩(wěn)定；D、不能判用相角裕度判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。9、若某串校正裝置的傳遞函數為

10s100

，則該校正裝置屬于(B)。A、超前校正B、滯后校正C、滯后-超前校正D、不能判斷10下列串聯校正裝置的傳遞函數中，能處提供最大相位超前角的是：(B

)A

10ss0.1B、CD、sss1圖1，試圖

Cs)()

15分）原圖

G1

1+G(s)G2

G2

+

G(s)

1+G(s)G

G(s)(s)

精心整理R(s)

1(s

(s)3

C(s)

1/Gs)(s)123_(G()11/GG)(s)G(s)131(s)G(()G()123s)(s)23(()(s)()(s)+G(s)22123

C(s)G1R()1GG212322

圖2所示，系統(tǒng)單位階躍響應的峰值時間為3s、為20%求Ka值。15分圖

G(

)2

p22SSSSS精心整理p22SSSSS

tn

0.2s)K分別為

(ln(lna0.781.41

s2s

在S右Routh54

112323244832S

32443424124124812

0

0s

,S

：24s=00

s1,2

2

G()

Ksss

,制K從0+變化時系（15分）

Gs